Udfordringen for projektejere og myndigheder

I flere år har der hersket en udbredt opfattelse af, at BAT er våde regnvandsbassiner - i stedet for at våde regnvandsbassiner er BAT.

I et Synspunkt i WATERTECH d. 11.6.2021 ” Udtalelse om BAT-krav ved regnvandsudledninger satte tingene i stå” /1/, gav forfatterne i artiklen en gennemgang af, hvorfor denne praksis er fejlbehæftet og bremser udviklingen af nye renseløsninger.

Flere forsyninger oplever landet over, at de i projekter, hvor det er nødvendigt at anvende alternative renseløsninger (dvs. alternative ift. våde regnvandsbassiner), enten kun kan få en midlertidig tilladelse eller slet ingen. Kommunerne står som tilladelsesmyndighed med et dilemma. På den ene side vil man gerne klimatilpasse i kommunerne. På den anden side skal målsætningerne for recipienterne opfyldes, og hvordan sikres det med nye og uprøvede løsninger?

Fredensborg Forsyning har oplevet denne situation i forbindelse med et stort separeringsprojekt i Nivå, hvor der var bekymring fra myndighederne ved at anvende en ny renseløsning med udledning til Nivaagaard Sø (og videre ud i Øresund) bl.a. med en notits i Fredensborg Amts Avis d. 20.4.2021. Sagen endte med at forsyningen måtte lede regnvandet direkte ud i Øresund.

Forsyningerne står altså med en stor udfordring. De kan enten vælge traditionelle løsninger med rør eller regnvandsbassiner, selvom det mange steder kan være uhensigtsmæssige løsninger, hvormed de kan blive besværlige og/eller uforholdsmæssigt dyre at implementere. Eller de kan vælge at forsøge med nye og uprøvede renseløsninger med den risiko, at renseløsningerne ikke kan opfylde deres funktion over tid og dermed skal omlægges eller bliver dyrere i drift, end det var forudsat.

Tilsvarende står kommunerne i den situation, at de kan vælge at give en udledningstilladelse på en ny og uprøvet løsning med risiko for, at klagenævnet afviser løsningen og dermed udledningstilladelsen. Alternativt kan der gives en tidsbegrænset udledningstilladelse med begrundelse i, at den nye rensemetode skal yderligere dokumenteres og/eller valideres for det pågældende opland.

Udfordringen som kommunerne står med, og som også blev rejst i den nævnte artikel i WaterTech/1/, er:

”At der ikke er en national standard for, hvordan de (red. de alternative renseløsninger) skal testes, og hvordan resultater skal afrapporteres.”.

Hvilket Miljøstyrelsen adspurgt af WATERTECH d. 10-6-2021, bakker op om:

”Vi mener, at det er meget relevant med fælles forståelse af, hvordan de forskellige renseteknologiers effektivitet testes og dokumenteres. En fælles forståelse vil kunne bidrage til at lette kommunernes myndighedssagsbehandling på området og evt. drive udviklingen og implementeringen af nye teknologier. Udviklingen af procedurer for hvordan teknologierne bør testes for at dokumentere effektiviteten, kunne med fordel drives af branchens aktører og vidensinstitutionerne.”

Vandkvalitet der BAT’er

Med afsæt i ovenstående udfordringer har Teknologisk Institut i regi af Projektnetværket ”Vandkvalitet der BAT’er” udarbejdet en vejledning i, hvordan renseløsninger til regnvandsafstrømning bør testes og dokumenteres /3/. Vejledningen hedder ”Vejledning – Testprocedure for renseløsninger til regnafstrømninger”, og den arbejder med tre niveauer af dokumentation/test, hhv.:

1. laboratorietest
2. pilottest
3. feltmålinger

Ønsket med denne vejledning er at tilsikre, at der over tid bliver indsamlet sammenlignelige og valide data forskellige renseløsningers renseeffekt. Herved opnås et bredere og mere ensartet datagrundlag, når miljøbelastningen skal vurderes i forbindelse med udledning eller nedsivning af afstrømmet regnvand.

Som en væsentlig støtte for myndighederne i vurderingen af nye renseløsninger, foreskriver vejledningen, at den indsamlede dokumentation skal evalueres og vurderes af en uvildig, kvalificeret tredjepart. Denne vurdering og den indsamlede dokumentation bliver offentlig tilgængelig på Teknologisk Instituts hjemmeside (https://regnvandskvalitet-abc.teknologisk.dk/renseteknologier/), hvilket på sigt skal udgøre et katalog over forskellige renseløsninger og deres effekt.

Det rejser naturligvis spørgsmål om:

1. Hvor valid er dokumentationen, der indsamles efter vejledningens anvisninger?
2. Hvor robust er dokumentationen sammenlignet med den dokumentation, som ligger til grund for vurdering af rensningen i våde regnvandsbassiner?
3. Vil den indsamlede dokumentation for nye rensemetoder give myndighederne tilstrækkelig oplysning og tryghed i at godkende disse, hvis dokumentationen viser en renseevne på niveau med nuværende BAT?
4. Hvordan skal der følges op på den opnåede renseeffekt i nye renseløsninger og levetiden af disse løsninger?

Med henblik på at belyse spørgsmålene har en projektgruppe støttet af Det Nationale Netværk for Klimatilpasning (DNNK) i perioden november 2021 til oktober 2022 gennemført en målekampagne efter retningslinjerne angivet for feltmålinger i vejledningen fra Teknologisk Institut. På baggrund af det indsamlede datagrundlag og erfaringer opnået ved at følge vejledningen er der således fremsat generelle anbefalinger til, hvordan myndigheder kan forholde sig til dokumentation og implementering af nye rensemetoder.

Datagrundlag for dokumentation af renseevne

Feltmålinger blev gennemført på afstrømmet regnvand før og efter rensning i et Rockflow filteranlæg i fuld skala. Filteranlægget er beliggende på Risvang Allé, Århus, og modtager vand fra en større omfartsvej, Vejlby Ringvej, med en estimeret årsdøgntrafik på 18.000 køretøjer/dag. Det samlede opland til filteranlægget udgør ca. 1 red. ha.        

Figur 1. Oversigt over område, opland (grønt fremhævet t.h. fra SCALGO Live) og placering af Rockflow (sort omridset rektangel)

I målekampagnen blev der indsamlet ind- og udløbsprøver fra 10 regnhændelser af varierende regndybde, -intensitet og -varighed samt varighed af forudgående tørvejrsperiode. Prøverne fra hver regnhændelse blev udtaget med automatiske prøvetagere som et større antal flowproportionale delprøver vha. kontinuerte flowmålinger i ind- og udløb. Delprøverne blev blandet i én samlet prøve fra hhv. indløb og udløb og analyseret for udvalgte måleparametre. Måleparametrene omfattede suspenderet stof, næringsstoffer, tungmetaller, PAH’er, kulbrinter, DEHP og i nogle tilfælde ligeledes organisk stof, bakterier og partikelstørrelsesfordeling.

Dertil blev der under hele kampagnen online målt vandkvalitetsparametrene; temperatur, turbiditet, ledningsevne, pH og opløst ilt.

Ovenstående data imødekommer de krav, som er stillet til feltmålinger i den omtalte vejledning og resulterede i den konkrete målekampagne i data fra 10 regnhændelser repræsenteret som en hændelsesmiddelkoncentration før og efter rensning. Herudfra er der beregnet en oplandsmiddelkoncentration, hvilket ofte repræsenteres som medianen af de målte hændelsesmidler (tabel 1).

Tabel 1. Interval for de 10 målte hændelsesmiddelkoncentrationer og den herudfra beregnede oplandsmiddelkoncentration før og efter rensning i Rockflow. Resultaterne fra målekampagnen er sammenlignet med typiske tal for renseevnen i våde regnvandsbassiner /3, 4/

De udvalgte parametre vist i tabel 1 udgør størstedelen af de parametre, som vejledningen anbefaler som et minimumsdatasæt for dokumentation af en renseløsning. Samtidig er det på disse parametre, at der ofte ses en direkte sammenligning med våde regnvandsbassiner, når der stilles funktionskrav til rensning med BAT inden udledning af regnvand. Den generelle opfattelse af våde regnvandsbassiner som værende BAT, er således med tiden blevet funderet i rapporten /3/ og de heri angivne, typetal og typiske koncentrationsintervaller for de fremhævede parametre før og efter rensning i et veldimensioneret vådt regnvandsbassin.

Når denne sammenligning foretages er det vigtigt at have for øje, at stofindholdet i afstrømmende regnvand er ekstremt varierende - både inden for hver enkelt regnhændelse, imellem regnhændelser inden for samme opland og fra opland til opland. Det er netop af denne årsag, at gældende praksis for rensning af regnvand er blevet at stille funktionskrav til rensning efter BAT.

Typetallene er derfor også medfulgt af et forbehold fra forfatterne for, at der er tale om gennemsnitlige størrelser med meget stor variabilitet. En kendsgerning, som ofte synes at glide i baggrunden, når alternative rensemetoder vurderes ift. de våde bassiner, og rensekravene ses nærmest at få karakter af emissionskrav.

Hvis arbejdet med udvikling, test og dokumentation af nye renseløsninger skal udmøntes i en implementering af disse, er der formentlig behov for, at den varierende natur af afstrømmende regnvand fortsat indgår i vurderingen, når der sammenlignes med våde regnvandsbassiner.

Ny renseløsning versus gældende BAT

I sammenhæng med afstrømmende regnvand er det generelt hensigtsmæssigt at anvende middelkoncentrationer for en hændelse eller over en længere periode. Dels pga. de omtalte store variationer i stofindhold. Dels eftersom der er en generel opfattelse af, at den eventuelle miljøpåvirkning typisk vil være af akkumulerende karakter. Især i regnvandsbassiner, hvor rensningen er baseret på en længerevarende henstand af regnvandet i bassinet, vil de koncentrationer, som måles i udløbsvandet, være relateret til en kortere eller længere periode, fremfor til en enkelt regnhændelse, idet udløbet under en given hændelse stort set altid vil stamme fra tidligere regnhændelser.

For at kunne opgøre middelkoncentrationer er det nødvendigt at kende flowet over den periode, hvorfra der udtages prøver, samt at prøverne udtages flowproportionalt eller på anden vis vægtes ift. flowet.

Ved de danske regnvandsbassiner indeholdt i datasættet, som ligger til grund for opgørelsen af de typiske koncentrationsintervaller for våde regnvandsbassiner i /3/, er der også anvendt en tilgang med flowvægtede prøver over en længere periode. Foruden de danske studier er der inddraget et stort datasæt for koncentrationer i ind- og udløb fra våde regnvandsbassiner i primært USA. Blandt disse data er der formentlig i højere grad tale om stikprøver (et øjebliksbillede), men til gengæld i et ganske stort antal og fra mange regnvandsbassiner.

For hver enkelt af bassinerne i dette datasæt (danske, amerikanske m.fl.) er der beregnet en koncentration før og efter rensning som medianen af de målte periode-middelkoncentrationer (eller stikprøver). Dernæst er disse median-/oplandsmiddelkoncentrationer for hvert bassin i datasættet sammenholdt på tværs for at komme med et bud på typiske koncentrationer og koncentrationsintervaller – de såkaldte typetal, der findes i faktablad for våde regnvandsbassiner /4/.

Det er altså et ganske stort og udjævnet datagrundlag, som udgør sammenligningsgrundlaget, når nye rensemetoder vurderes op mod BAT.

Som det fremgår af den her præsenterede målekampagne, viser de 10 indsamlede hændelsesmiddel-koncentrationer derfor heller ikke overraskende en stor variation i stofindhold – både før og efter rensning. Det generelle billede er dog en ganske effektiv rensning for de samme parametre, som typisk fjernes i et vådt regnvandsbassin. Udløbskoncentrationerne for disse parametre er ligeledes på samme niveau som udløbet fra våde regnvandsbassiner, så længe indløbskoncentrationen ligger inden for det typiske interval for afstrømmet regnvand. Beregnes oplandsmiddel-koncentrationen for hver enkelt parameter fås ganske sammenlignelige koncentrationer jf. tabel 1.

”Det er ikke overraskende, at der ses stor variation i stofindhold, når der måles over så kort en tidshorisont som på hændelsesniveau. Jeg ville snarere blive overrasket, hvis der ikke blev målt nogen særlig variation”, siger Jes Vollertsen, professor ved AAU, adspurgt om, hvor stor en spredning han ville forvente i et datasæt bestående af 10 hændelser.

”Sådan er det, når vi har med regnvand at gøre. Vi ser også en stor variation for våde regnvandsbassiner, når vi kigger på de enkeltprøver, som udgør datagrundlaget i beregningen af et oplands middelkoncentration før og efter rensning. Det samme gælder, når vi sammenligner forskellige oplande og regnvandsbassiner. Hvor stor variationen er, kommer selvfølgelig an på, hvilken parameter vi kigger på”, slutter Jes Vollertsen.

Hvornår BAT’er det?

For at vurdere om en renseløsning vil yde rensning af en regnvandsafstrømning skal følgende overvejes i myndighedsprocessen.

• Hvilken type opland og oplandsaktiviteter er der tale om, og hvordan vil det påvirke kvaliteten af det afstrømmende regnvand.
• Vil gældende BAT kunne yde en tilstrækkelig rensning af det afstrømmende regnvand fra oplandet før udledning til recipient(er)?
• Har en eller flere alternative renseløsninger vist sig tilsvarende effektive for de forureningsparametre, der forventes at afstrømme fra det aktuelle opland, hvor de(n) ønskes anvendt?
• Hvad er levetiden af den valgte renseløsning?

Spørgsmål 1 forholder sig til den indledende granskning. I en sag om udledningstilladelse skal udledningens miljøpåvirkning vurderes. Det kræver altså en vurdering af, hvilke stoffer, der findes i vandet, og hvor meget heraf, der vil blive udledt til recipienten(erne). Planlægningen af og tilladelsen til en udledning skal foreligge, før projektet realiseres – det er derfor sjældent muligt at måle på vandet fra det konkrete opland, før en rensemetode skal vælges. Derfor baseres vurderingen ofte på tidligere omtalte typetal, og en grundlæggende viden om, hvordan forskellige oplandstyper medfører forskellige grader af forurening af det afstrømmende regnvand.

Vurderes det, efter en analyse af opland og recipient(er), at der med gældende BAT kan opnås en tilstrækkelig rensning (spørgsmål 2), må det antages, at myndigheden vil kunne acceptere rensning på niveau eller bedre end det, der opnås ved rensning i et vådt regnvandsbassin.

Spørgsmål 3 er aktuelt, når der ønskes et alternativ til et vådt regnvandsbassin. Som det i sagens natur må være, når der er tale om nye metoder, vil datagrundlaget for de alternative renseløsninger i starten kun være knyttet til et enkelt eller få oplande. Der vil altså mangle de mange års data og erfaring, som foreligger fra våde regnvandsbassiner, og dermed giver en anden robusthed ift. at drage generelle konklusioner for renseevnen. Miljømyndighederne må således her konkret vurdere, om det eller de opland(e), hvorfra dokumentationen for den alternative renseløsning er indsamlet, er sammenligneligt med oplandet i den aktuelle sag.

En relevant overvejelse vil derfor være at undersøge, om renseløsningen er testet i et opland, som forventes at give større forurening af det afstrømmede regnvand, end i det opland, hvor den ønskes anvendt? Eksempelvis er målekampagnen præsenteret i nærværende artikel gennemført i et opland med stor trafikbelastning. Derfor blev der også set et forhøjet indhold af mange af de udvalgte måleparametre, som det ofte er tilfældet i sådanne opland. Med andre ord er renseløsningen altså testet i et opland med relativ stor forureningspåvirkning.

Dernæst er mange rensemetoder til regnvandsafstrømning baseret på fjernelse af partiklerne i vandet, hvilket også gælder f.eks. våde regnvandsbassiner og Rockflow, som blev testet i den præsenterede målekampagne. Denne tilgang til rensning er baseret på, at en stor del af de nærings- og forureningsstoffer, som ønskes fjernet fra det afstrømmende regnvand, er bundet til partiklernes overflade. Sidstnævnte medfører videre en formodning om, at de allermindste partikler bærer en ganske stor del af forureningen.

En måde at vurdere robustheden af en renseløsning på, er således ved at sammenligne partikelstørrelsesfordelingen i oplandet, hvorfra dokumentationen foreligger, med en typisk størrelsesfordeling for partikler i afstrømmende regnvand.

Ved en sådan sammenligning blev det for oplandet i den gennemførte målekampagne fundet, at størrelsesfordelingen her var meget lig den, som typisk ses i regnvand /5/. Faktisk med en forskydning mod relativt flere små partikler, der er sværere at tilbageholde, og, som nævnt, muligvis bærer størstedelen af forureningen.

Overordnet set bør den dokumenterede renseevne derfor kunne opnås i de fleste oplande med typiske partikelsstørrelsesfordelinger. Til denne overordnede betragtning skal det dog nævnes, at en række andre oplandsbetingede parametre influerer på fordelingen mellem opløste og partikelbunde forureninger og dermed renseevnen. De samme forhold vil imidlertid påvirke renseevnen i våde regnvandsbassiner.

Spørgsmål 4 om renseløsningernes levetid giver den indsamlede dokumentation ikke svaret på. For nogle teknologier vil der kunne beregnes en teoretisk levetid evt. underbygget med test, mens der for de fleste teknologier formentlig vil være et ønske om, at levetiden er underbygget med monitorering af anlæg i felten.

Hvornår og hvordan går vi fra monitorering til funktionskrav

Set ud fra et perspektiv om at sætte fart på klimatilpasningen vil en anerkendelse af andre BAT-rensemetoder end våde regnvandsbassiner være en meget betydelig driver. Det er således også i kommunernes store interesse, og der ses fra tid til anden udledningstilladelser, hvor alternative rensemetoder er vurderet at være BAT.

Kommunerne står dog samtidig med det overvejende hensyn, at målsætningen i recipienterne skal sikres opfyldt. I og for sig gælder det også ved udledninger via f.eks. våde regnvandsbassiner. Men især tilladelserne til de alternative metoder ses ofte at være fulgt af ganske omfattende krav til en fortsat, løbende dokumentation for renseevnen i det pågældende opland, dog ofte baseret på stikprøveudtagning.

Grundlæggende er der mange gode årsager til en tilgang med fortsat dokumentation. Heraf først og fremmest at den konkrete recipient ikke belastes mere end antaget. Derudover skal det sikres, at der opnås erfaringer og et større datagrundlag for de nye rensemetoder baseret på forskellige oplande og oplandstyper, samt efter flere års drift og levetid.

Som beskrevet i nærværende artikel, er det imidlertid en omfattende opgave at udtage prøver, som på en repræsentativ måde giver den ønskede information. I projektnetværkets vejledning til dokumentation gøres der jo netop - og med rette - op med en prøveudtagning baseret på stikprøver og uden viden om det samtidige flow, da disse prøver ikke afspejler andet end et øjebliksbillede, og kun i bedste fald er et mål for renseeffekten på det givne tidspunkt.

For at monitorering ikke skal udgøre en barriere for udbredelsen af nye metoder, synes der at være et behov for, at der sættes rammer for, hvordan det skal foregå, når en metode allerede er dokumenteret effektiv (eller BAT). Dels med henblik på ikke at udgøre en decideret barriere for leverandører og bygherrer, som ønsker at bruge en ny metode. Dels for at sikre at den løbende monitering skaber en reel værdi. Med andre ord en enighed om en form for BAT for den løbende monitorering.

I den konkrete målekampagne viste det sig, som det ofte er tilfældet, at der var en god relation mellem den relativt simple og online måleparameter turbiditet og vandets indhold af partikler. På samme tid blev der fundet betydelige reduktioner og lave udløbskoncentrationer af mange af de partikulære forureninger, som ofte antages at være bundet til især de meget små partikler. Det var gældende, selvom partiklerne i det afstrømmende regnvand generelt var små, og mindre end, hvad der ses i et typisk opland.

Samlet set bør det give en vis robusthed i forhold til at anvende og monitorere en rensemetode, som den undersøgte, ved en simpel turbiditetsmåling i udløbet suppleret med en korterevarende målekampagne til opstilling/bekræftelse af formodningen om, at turbiditeten kan anvendes som indikator for rensemetodens løbende effektivitet. Herunder på en måde som i højere grad, og inden for det mulige, minder om en tilgang med hændelses- eller periodemiddelprøver, og med mulighed for at se variationer mellem hændelser og over (lang) tid. I sidste ende en tilgang, som kan anvendes til reelt at vurdere den resulterende recipientbelastning, og dermed om den samlede effekt af en ny rensemetode er tilstrækkelig, som forventet og lever op til BAT.